KR20190043580A

KR20190043580A - 광섬유 리본, 광섬유 케이블, 및 광섬유 리본의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190043580A
Application number: KR1020197008860A
Authority: KR
Inventors: 아키라 무라타; 미즈키 이사지; 도모아키 가지; 요시에 사지마
Original assignee: 가부시키가이샤후지쿠라
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-04-26
Also published as: CA3038637A1; JP6841837B2; WO2018062365A1; US10908373B2; US20200026013A1; KR102326802B1; EP3521884A1; EP3521884B1; CA3038637C; CN109716195A; AU2017338242A1; EP3521884A4; JPWO2018062365A1; ES2939041T3

Abstract

복수의 광섬유 착색 심선끼리를, UV 경화형 수지에 의해 형성된 연결부에서 서로 연결하여 이루어지는 광섬유 리본으로서, 상기 광섬유 착색 심선은 각각, 광섬유 나선과, 상기 광섬유 나선을 덮는 UV 경화형 수지에 의해 형성된 프라이머리층과, 상기 프라이머리층을 덮는 UV 경화형 수지에 의해 형성된 세컨더리층과, 상기 세컨더리층의 외측에 배치되고, 착색된 UV 경화형 수지에 의해 형성된 착색층을 구비하고, 상기 프라이머리층의 영률이, 상기 프라이머리층의 포화 영률에 대하여 75% 이상인, 광섬유 리본.

Description

광섬유 리본, 광섬유 케이블, 및 광섬유 리본의 제조 방법

본 발명은, 광섬유 리본(optical fiber), 광섬유 케이블, 및 광섬유 리본의 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2016년 9월 30일자에, 일본에 출원된 특허출원 제2016―194548호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래부터, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 광섬유 리본이 알려져 있다. 이 광섬유 리본은, 복수의 광섬유 착색 심선(心線)을 연결부에서 서로 연결하여 형성되어 있다. 각각의 광섬유 착색 심선은, 광섬유 나선(裸線)과, 광섬유 나선을 덮는 프라이머리층(primary layer)과, 프라이머리층을 덮는 세컨더리층(secondary layer)과, 세컨더리층의 외측에 배치된 착색층을 구비하고 있다. 프라이머리층은, 영률(Young's modulus)이 작고 부드러운 재질로 형성됨으로써, 광섬유 나선에 가해지는 외력을 완화하고, 이 외력에 의해 광의 전송 손실이 증가하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 프라이머리층의 외측에 배치되는 세컨더리층에 대해서는, 영률이 크고 단단한 재질로 형성됨으로써, 광섬유 나선 및 프라이머리층을 외력으로부터 보호할 수 있다. 또한, 착색층에는, 광섬유 착색 심선끼리를 식별하기 위한 착색이 되어 있다.

일본 공개특허 제2013―134477호 공보

그런데, 상기한 프라이머리층은, UV 경화형 수지에 의해 형성되는 경우가 있다. 이 경우, 프라이머리층으로 되는 UV 경화형 수지에 UV 광을 조사(照射)하여 경화시켰을 때, 경화가 불충분한 것에 의해, 광섬유 리본의 신뢰성이 저하될 가능성이 있었다.

본 발명은 이와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 프라이머리층이 UV 경화형 수지로 형성되어 있는 광섬유 리본의 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 제1 태양(態樣)에 관한 광섬유 리본은, 복수의 광섬유 착색 심선끼리를, UV 경화형 수지에 의해 형성된 연결부에서 서로 연결하여 이루어지는 광섬유 리본으로서, 상기 광섬유 착색 심선은 각각, 광섬유 나선과, 상기 광섬유 나선을 덮는 UV 경화형 수지에 의해 형성된 프라이머리층과, 상기 프라이머리층을 덮는 UV 경화형 수지에 의해 형성된 세컨더리층과, 상기 세컨더리층의 외측에 배치되고, 착색된 UV 경화형 수지에 의해 형성된 착색층을 구비하고, 상기 프라이머리층의 영률이, 상기 프라이머리층의 포화 영률에 대하여 75% 이상으로 되어 있다.

본 발명의 상기 태양에 의하면, 프라이머리층이 UV 경화형 수지로 형성되어 있는 광섬유 리본의 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 관한 광섬유 착색 심선의 단면도(斷面圖)이다.
도 2는 본 실시형태에 관한 광섬유 리본의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 실시형태에 관한 광섬유 케이블의 단면도이다.

이하, 본 실시형태에 관한 광섬유 리본 및 광섬유 케이블의 구성을, 도 1∼도 3을 참조하면서 설명한다. 그리고, 도 1∼도 3에서는, 각각의 구성 부재의 형상을 인식 가능하게 하기 위해 축척을 적절히 변경하고 있다.

도 1은, 본 실시형태에 관한 광섬유 착색 심선의 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 광섬유 착색 심선(1)은, 광섬유 나선(2)과, 프라이머리층(3)과, 세컨더리층(4)과, 착색층(5)을 구비하고 있다.

광섬유 나선(2)은, 예를 들면, 석영계 유리 등에 의해 형성되고, 광을 전달한다. 광섬유 나선(2)의 모드 필드 직경(MFD)은, 예를 들면, 파장 1310㎚의 광에 있어서 8.2∼9.6㎛이다. 프라이머리층(3)은, UV 경화형 수지에 의해 형성되고, 광섬유 나선(2)을 덮고 있다. 세컨더리층(4)은, UV 경화형 수지에 의해 형성되고, 프라이머리층(3)을 덮고 있다. 착색층(5)은, 착색된 UV 경화형 수지에 의해 형성되고, 프라이머리층(3) 및 세컨더리층(4)의 외측에 배치되어 있다.

그리고, 프라이머리층(3), 세컨더리층(4), 및 착색층(5)으로 되는 UV 경화형 수지의 구체적인 재질은 서로 같아도 되고, 각각 상이하게 되어 있어도 된다. 이들 UV 경화형 수지로서는, 예를 들면, 아크릴레이트 수지 등을 사용할 수 있다.

도 2는, 도 1의 광섬유 착색 심선(1)을 구비한 광섬유 리본(51)의 구성을 설명하는 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 광섬유 리본(51)은, 복수의 광섬유 착색 심선(1)끼리를, 간극을 두고 배치된 연결부(115)로 연결하여 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 복수의 광섬유 착색 심선(1)이 정렬되고, 또한 인접하는 광섬유 착색 심선(1)끼리가, 연결부(115)로 연결되어 있다. 이하, 광섬유 착색 심선(1)이 연장되는 방향을 길이 방향이라고 하고, 복수의 광섬유 착색 심선이 배열된 방향을 폭 방향이라고 한다. 폭 방향은, 길이 방향에 직교한다. 연결부(115)는, 광섬유 착색 심선(1)의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 배치되어 있다. 인접하는 광섬유 착색 심선(1)끼리를 연결하는 연결부(115)의 위치에 대하여, 상기 인접하는 광섬유 착색 심선(1)의 한쪽과 그에 인접하는 다른 광섬유 착색 심선(1)을 연결하는 연결부(115)는, 길이 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 연결부(115)는, 폭 방향 및 길이 방향에 대하여 지그재그형으로 배치되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 광섬유 리본(51)을 형성함으로써, 광섬유 리본(51)을 둥글게 하여 통형(筒形)으로 하거나, 절첩하거나 할 수 있다. 그러므로, 복수의 광섬유 착색 심선(1)을 고밀도로 묶을 수가 있다. 또한, 인접하는 광섬유 착색 심선(1)끼리가, 길이 방향으로 간극을 두고 배치된 연결부(115)에 의해 연결되어 있다. 그러므로, 일부의 연결부(115)를 박리함으로써 용이하게 특정한 광섬유 착색 심선(1)을 인출할 수있다.

연결부(115)는, UV 경화형 수지에 의해 형성되어 있다. 그리고, 도 2의 예에서는, 광섬유 리본(51)은 4개의 광섬유 착색 심선(1)을 구비하고 있지만, 5개 이상의 광섬유 착색 심선(1)을 사용하여 광섬유 리본(51)을 형성해도 된다.

광섬유 리본(51)은, 루즈 튜브 케이블, 슬롯형 케이블, 리본형 센터 튜브 케이블, 랩핑 튜브 케이블, 및 마이크로 덕트(microduct) 케이블 등에 사용할 수 있다. 마이크로 덕트 케이블이란, 루즈 튜브 케이블의 일종이며, 가는 직경의 루즈 튜브에 광섬유를 고밀도로 담은 것이다. 이와 같은 구조를 위해, 루즈 튜브 케이블에서는 광섬유 착색 심선(1)에 비교적 강한 측압이 작용하여, 마이크로벤드에 의해 광의 전달 손실이 증가하는 경우가 있다.

측압이 작용했을 때의 광의 전달 손실을 억제하여, 내(耐)마이크로벤드 특성을 향상시키기 위해서는, 세컨더리층(4) 또는 착색층(5)을 단단한 재질로 형성하고, 프라이머리층(3)을 부드러운 재질로 형성하는 것이 유효하다. 이와 같이, 광섬유 나선(2)에 접하는 프라이머리층(3)을 부드럽게 하여, 프라이머리층(3)의 외측에 위치하는 세컨더리층(4) 또는 착색층(5)을 단단하게 함으로써, 광섬유 나선(2)을 외력으로부터 효과적으로 보호할 수 있다. 세컨더리층(4) 또는 착색층(5)의 영률로서는, 예를 들면, 700 MPa 이상 1400 MPa 이하의 범위인 것이 바람직하다.

도 3은, 광섬유 리본(51)을 사용한 광섬유 케이블(50)의 일례를 나타낸 도면이다. 이 광섬유 케이블(50)은, 복수의 광섬유 리본(51)과, 결속재(結束材)(53)와,랩핑 튜브(54)와, 통형의 시스(sheath)(55)와, 한 쌍의 항장력체(抗張力體)(56)와, 한 쌍의 인열(引裂) 끈(57)을 구비하고 있다.

결속재(53)는, 광섬유 리본(51)을 묶고 있다. 랩핑 튜브(54)는, 결속재(53)에 의해 묶여진 광섬유 리본(51)을 덮고 있다. 시스(55)는, 광섬유 리본(51)을 랩핑 튜브(54)마다 피복하고 있다. 한 쌍의 항장력체(56)는, 시스(55) 내에 매설되어 있다. 한 쌍의 인열 끈(57)은, 시스(55) 내의 내주면(內周面)에 근접하는 위치에 매설되어 있다. 시스(55)의 외주면(外周面) 중, 한 쌍의 인열 끈(57)이 배치된 위치의 외측에는 각각, 마커 돌기(58)가 돌출되어 있다. 마커 돌기(58)는, 인열 끈(57)을 따라 형성되어 있고, 인열 끈(57)의 매설 위치를 나타내고 있다. 그리고, 광섬유 케이블(50)은, 랩핑 튜브(54), 항장력체(56), 인열 끈(57), 및 마커 돌기(58)를 구비하고 있지 않아도 된다. 또한, 광섬유 케이블(50)은, 광섬유 리본(51)을 1개만 구비하고 있어도 된다.

다음에, 광섬유 케이블(50)의 제조 공정에 대하여 설명한다.

광섬유 케이블(50)을 제조할 때, 먼저, 나선 형성 공정이 행해진다. 나선 형성 공정에서는, 광섬유 나선(2)이 형성된다. 광섬유 나선(2)은, 예를 들면, 2000℃정도로 가열한 유리 모재(母材)로부터 인출되어, 원하는 외경(外徑)으로 형성된다. 광섬유 나선(2)의 외경은, 예를 들면, 수백 ㎛ 정도이다.

다음에, 프라이머리층 형성 공정이 행해진다. 프라이머리층 형성 공정에서는, 광섬유 나선(2)의 주위에, 프라이머리층(3)으로 되는 UV 경화형 수지를 도포한다. 그 후, 도포한 UV 경화형 수지에 UV 광을 조사하여 경화시키고, 프라이머리층(3)을 형성한다.

다음에, 세컨더리층 형성 공정이 행해진다. 세컨더리층 형성 공정에서는, 프라이머리층(3)의 주위에 세컨더리층(4)으로 되는 UV 경화형 수지를 도포한다. 그 후, 도포한 UV 경화형 수지에 UV 광을 조사하여 경화시키고, 세컨더리층(4)을 형성한다. 그리고, 광섬유 나선(2)의 주위에 프라이머리층(3)으로 되는 UV 경화형 수지를 도포한 후, 그 위에 세컨더리층(4)으로 되는 UV 경화형 수지를 계속하여 도포하고, 이에 UV 광을 조사함으로써 프라이머리층(3) 및 세컨더리층(4)을 모아서 경화시켜도 된다. 즉, 프라이머리층 형성 공정 및 세컨더리층 형성 공정은 동시에 행해져도 된다.

다음에, 착색층 형성 공정이 행해진다. 착색층 형성 공정에서는, 세컨더리층(4)의 주위에 착색층(5)으로 되는 UV 경화형 수지를 도포한다. 그 후, 도포한 UV 경화형 수지에 UV 광을 조사하여 경화시키고, 착색층(5)을 형성한다. 이로써, 광섬유 착색 심선(1)을 얻을 수 있다.

다음에, 리본 형성 공정이 행해진다. 리본 형성 공정에서는, 복수의 광섬유 착색 심선(1)에, 연결부(115)로 되는 UV 경화형 수지를 길이 방향으로 간극을 두고 복수 개소에 도포한다. 그 후, 도포한 UV 경화형 수지에 UV 광을 조사하여 경화시키고, 연결부(115)를 형성한다. 이로써, 복수의 광섬유 착색 심선(1)이 서로 연결되어 광섬유 리본(51)을 얻을 수 있다.

다음에, 광섬유 리본(51)을 시스(55)의 내부에 수용함으로써, 광섬유 케이블(50)을 얻을 수있다.

이와 같이, 광섬유 리본(51)의 제조 공정에서는 복수 회에 걸쳐 UV 광의 조사가 행해진다. 여기서, 본 발명자는, 프라이머리층 형성 공정 후의 공정에서도, 프라이머리층(3)의 경화가 진행되는 경우가 있는 것을 발견하였다. 상세하게는, 프라이머리층 형성 공정에서의 프라이머리층(3)의 경화가 불충분할 경우, 그 후의 공정에서 UV 광을 조사할 때, 세컨더리층(4)나 착색층(5)을 투과한 UV 광이 프라이머리층(3)에 흡수되고, 프라이머리층(3)의 경화가 진행한다.

이와 같은 현상이 발생하면, 프라이머리층(3)의 영률이 원하는 범위를 초과하여 단단해져, 프라이머리층(3)에 의한 외력의 완화 작용이 불충분해짐으로써, 광의 전달 손실이 증가하는 경우가 있다. 또한, 프라이머리층(3)의 경화가 불충분한 것에 의해, 광섬유 리본(51)에 물이 접촉했을 때, 프라이머리층(3)이 광섬유 나선(2)으로부터 박리되거나, 프라이머리층(3)과 광섬유 나선(2)과의 사이에 수포가 개재하여 광섬유 나선(2)에 측압을 작용시키거나 하여 버릴 경우가 있다.

상기한 과제에 착안하여, 광섬유 케이블(50)의 광의 전달 손실이나 신뢰성 등에 대하여 검증한 결과에 대하여, 표 1을 참조하여 설명한다. 그리고, 표 1에 나타낸 각 예에 있어서는, 파장 1310 ㎚의 광에 있어서 MFD가 9.1㎛, 광섬유 나선(2)의 외경이 125㎛, 프라이머리층(3)의 외경이 190㎛, 세컨더리층(4)의 외경이 239㎛, 착색층(5)의 외경이 252㎛인 광섬유 착색 심선(1)을 사용하고 있다. 이 광섬유 착색 심선(1)은, 예를 들면, 국제 전기통신 연합의 전기 통신 표준화 부문(ITU―T: International Teleco㎜unication Union Teleco㎜unication Standardization Sector)이 정하는 G652D 또는 G657A1에 준거하고 있다. 그리고, 상기한 프라이머리층(3), 세컨더리층(4), 착색층(5)의 각각의 외경은 설계값이며, 실제 치수는 ±3㎛ 정도의 오차를 가진다. 또한, 상기 치수 등은 일례이며, 표 1에 나타낸 각 예로부터 얻어지는 결과는, 치수 및 MDF를 상기한 값으로부터 변경한 광섬유 착색 심선(1)에도 적용할 수있다.

(정의)

표 1의 「프라이머리 영률」이란, 광섬유 케이블(50)의 제조 공정 중의 각각의 상태에서의 프라이머리층(3)의 영률을 말한다. 예를 들면, 「착색 전의 프라이머리 영률」은, 세컨더리층 형성 공정 후에서의 프라이머리층(3)의 영률을 나타낸다. 또한, 「착색 후의 프라이머리 영률」은, 착색층 형성 공정 후에서의 프라이머리층(3)의 영률을 나타낸다. 또한, 「리본화 후의 프라이머리 영률」은, 리본 형성 공정 후에서의 프라이머리층(3)의 영률을 나타낸다.

상기 프라이머리층(3)의 영률은, 광섬유 나선(2)을 고정시킨 상태에서 프라이머리층(3)에 대하여 전단(剪斷) 응력을 부여하여 변형을 측정하고, 응력―변형 곡선(stress-strain curve)을 그림으로써 구해진다.

예를 들면, 실시예 1의 프라이머리 영률에 주목하면, 착색 전은 0.50 MPa이며, 착색 후에는 0.60 MPa이며, 리본화 후에는 0.63 MPa로 되어 있다. 이와 같이, 공정이 진행될 때마다 프라이머리층(3)의 영률이 상승하고 있는 것은, 세컨더리층(4)이나 착색층(5)을 투과한 UV 광에 의해, 프라이머리층(3)의 경화가 진행되고 있는 것을 의미한다. 이 경향은, 실시예 1∼6 및 비교예 1∼5로 공통되어 있다.

그리고, 표 1에서는, 각각의 프라이머리 영률의 수치와 함께, 경화도를 병기하고 있다. 경화도란, 후술하는 포화 프라이머리 영률의 수치에 대한 프라이머리 영률의 비율이다. 예를 들면, 실시예 1의 착색 전의 프라이머리 영률은 0.50 MPa이며, 포화 프라이머리 영률은 0.70 MPa이다. 이 때, 실시예 1의 착색 전의 경화도는, 0.50÷0.70≒71(71%)로 산출할 수 있다. 따라서, 실시예 1의 「착색 전의 프라이머리 영률」의 란에는, 0.50 MPa의 수치와 함께, 경화도를 의미하는 71%의 수치를 병기하고 있다.

표 1의 「포화 프라이머리 영률」은, 프라이머리층(3)의 포화 영률을 나타낸다. 보다 상세하게는, 광섬유 나선(2)에 프라이머리층(3)으로 되는 UV 경화형 수지를 도포한 상태에서, 경화 반응에 기여하는 파장을 포함하는 UV 광을, 프라이머리층(3)이 완전히 경화되기 위해 충분한 광량만큼 조사한 경우의 프라이머리층(3)의 영률을 말한다. 예를 들면, 본 실시예에서는, 프라이머리층(3)으로 되는 UV 경화형 수지에, 중심 파장이 365 ㎚ 부근에 있는 UV 광을 1 J/㎠ 조사한 경우, 그 이상 UV 광을 조사해도, 프라이머리층(3)의 영률은 상승하지 않았다. 이 상태를, 프라이머리층(3)이 완전히 경화된 상태라고 정의한다. 또한, 전술한 「경화도」는, 이 포화 영률을 기준으로 산출하고 있으므로, 각각의 상태에서의 프라이머리층(3)이 어느 정도 경화되어 있는지를 나타내는 지표로 된다.

표 1의 「마이크로벤드 특성」은, 광섬유 착색 심선(1)의 측압에 대한 광의 전달의 안정성을 나타내고 있다. 구체적으로는, IEC―TR62221 Method―B에 있어서, 장력(張力) 1N, 사포 #360번수(番手; yarn number), 스트립 길이 600 m, 보빈 사이즈 φ400㎜의 조건 하에서, 광섬유 나선(2) 중을 전달하는 광의 전달 손실의 크기를 측정한 것이다.

표 1의 「케이블 특성」은, 광섬유 리본(51)을 사용하여 광섬유 케이블을 제작했을 때의, 광의 전달 손실의 크기를 측정한 결과를 나타내고 있다. 구체적으로는, 864개의 광섬유 착색 심선(1)을 가지는 광섬유 케이블에 있어서, ―40℃∼＋85℃의 범위에서 분위기 온도를 변화시킨 결과를 나타내고 있다. 그 결과, 파장 1550 ㎚의 광의 전달 손실이 0.15 dB/km 이하이면 OK(양호), 그보다 크면 NG(불량)라고 하고 있다.

그리고, 전술한 마이크로벤드 특성의 수치가 클 경우, 광섬유 착색 심선(1)에 측압이 인가함으로써 광의 전달 손실이 증대하기 쉬우므로, 케이블 특성도 저하되기 쉽다. 예를 들면, 비교예 2는 「리본 상태에서의 마이크로벤드 특성」의 수치가 0.40dB/km이며 표 1 중에서 가장 크고, 「케이블 특성」의 시험 결과도 불량으로 되어 있다.

표 1의 「리본 60℃ 온수 침지(浸漬) 시험」은, 광섬유 리본(51)의 물에 대한 안정성을 나타낸 것이다. 구체적으로는, 12개의 광섬유 착색 심선(1)을 가지는 광섬유 리본(51)을 60℃의 온수에 1개월 간 침지하였다. 침지한 상태에서, 또는 온수로부터 인출한 후에, 파장 1550 ㎚의 광의 전달 손실이 0.05dB/km 이하이면 OK(양호), 그보다 크면 NG(불량)라고 하고 있다.

(리본화 후의 프라이머리 영률)

다음에, 리본화 후의 프라이머리 영률의 최적인 수치 범위에 대하여 고찰한다.

리본화 후의 프라이머리 영률이 높은 경우에는, 케이블화하여 광섬유 착색 심선(1)에 외력이 가해진 경우에, 광섬유 나선(2)에 가해지는 외력의 완화가 불충분하게 되어, 광의 전달 손실이 증가한다. 또한, 리본화 후의 프라이머리 영률이 과잉으로 낮은 경우에도, 외력을 받은 프라이머리층(3)이 크게 변형됨으로써, 광섬유 나선(2)에 가해지는 외력의 완화가 불충분하게 되어, 광의 전달 손실이 증가한다. 따라서, 리본화 후의 프라이머리 영률의 최적인 수치 범위는, 케이블 특성의 시험 결과로부터 판단할 수 있다.

먼저, 표 1에 있어서, 리본화 후의 프라이머리 영률의 값이 비교적 큰 실시예 3 및 비교예 1에 주목한다. 리본화 후의 프라이머리 영률이 0.72 MPa인 실시예 3은, 케이블 특성의 시험 결과가 양호하게 되어 있다. 한편, 리본화 후의 프라이머리 영률이 0.73 MPa이며, 실시예 3의 다음으로 큰 비교예 1은, 케이블 특성의 시험 결과가 불량으로 되어 있다. 이 결과로부터, 리본화 후의 프라이머리 영률은, 0.72 MPa 이하인 것이 바람직하다.

다음에, 표 1에 있어서, 리본화 후의 프라이머리 영률의 값이 비교적 작은 실시예 4 및 비교예 5에 주목한다. 리본화 후의 프라이머리 영률이 0.20 MPa인 실시예 4는, 케이블 특성의 시험 결과가 양호하게 되어 있다. 한편, 리본화 후의 프라이머리 영률이 실시예 4의 다음으로 작은 0.17 MPa인 비교예 5는, 케이블 특성의 시험 결과가 불량으로 되어 있다. 이 결과로부터, 리본화 후의 프라이머리 영률은 0.20 MPa 이상인 것이 바람직하다.

이상의 고찰에 의해, 리본화 후의 프라이머리 영률은 0.20 MPa 이상 0.72 MPa 이하의 범위인 것이 바람직하다.

(리본화 후의 프라이머리 영률의 포화 프라이머리 영률에 대한 비율)

다음에, 리본화 후의 프라이머리 영률의 포화 프라이머리 영률에 대한 비율(이하, 단지 「리본화 후 경화도」라고 함)의 최적인 수치 범위에 대하여 고찰한다.

리본화 후 경화도가 낮은 경우, 리본 60℃ 온수 침지 시험의 실시 시에, 물이 광섬유 리본(51)에 접촉함으로써 프라이머리층(3)이 광섬유 나선(2)으로부터 박리하고, 광의 전달 손실이 커지게 된다. 따라서, 리본화 후 경화도의 최적인 수치 범위는, 리본 60℃ 온수 침지 시험의 결과로부터 판단할 수 있다.

표 1에 있어서, 리본화 후 경화도의 값이 비교적 작은 실시예 2 및 비교예 3에 주목한다. 리본화 후 경화도가 75%인 실시예 2는, 리본 60℃ 온수 침지 시험의 결과가 양호하게 되어 있다. 한편, 리본화 후 경화도가 실시예 2의 다음으로 작은73%인 비교예 3의 리본 60℃ 온수 침지 시험의 결과는 불량으로 되어 있다. 이 결과로부터, 리본화 후 경화도는 75% 이상인 것이 바람직하다.

그리고, 표 1에서의 리본화 후 경화도의 최대값은 실시예 5의 97%이지만, 리본화 후 경화도가 97%보다 클 경우, 프라이머리층(3)이 광섬유 나선(2)으로부터 박리되는 것이 더욱 확실하게 억제되는 것으로 생각된다. 따라서, 리본화 후 경화도는 97%보다 커도 된다.

(포화 프라이머리 영률)

다음에, 포화 프라이머리 영률의 최적인 수치 범위에 대하여 고찰한다.

표 1의 비교예 2에 주목하면, 리본화 후 경화도가 92%이며, 비교적 큼에도 불구하고, 케이블 특성이 불량으로 되어 있다. 이것은, 포화 프라이머리 영률이 1.10 MPa이며 비교적 크고, 단단한 재질을 프라이머리층(3)으로서 사용하고 있기 때문인 것으로 생각된다.

여기서, 표 1 중, 포화 프라이머리 영률이 비교예 2의 다음으로 큰 것은, 실시예 3의 0.88 MPa이며, 실시예 3의 케이블 특성은 양호하게 되어 있다.

이 결과로부터, 프라이머리층(3)의 포화 영률은 0.88 MPa 이하인 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 복수의 광섬유 착색 심선(1)끼리가 연결되어 광섬유 리본(51)으로 된 상태에서의 프라이머리층(3)의 영률을, 프라이머리층(3)의 포화 영률에 대하여 75% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 광섬유 리본(51)의 상태에서의 프라이머리층(3)의 경화도가, 광섬유 리본(51)의 특성을 만족시키는 것에 충분한 정도에 도달한다. 이로써, 광섬유 리본(51)이 물과 접촉했을 때 프라이머리층(3)이 광섬유 나선(2)으로부터 박리되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 광섬유 리본(51)이 물과 접촉함으로써 생기는 광의 전송 손실의 증가를 억제하여, 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 포화 영률이 0.88 MPa 이하로 되는 재질로 프라이머리층(3)을 형성한 경우에는, 프라이머리층 형성 공정 후에 프라이머리층(3)의 경화가 진행되었다고 해도, 프라이머리층(3)이, 광섬유 리본(51)의 특성을 만족시키기 위해 충분하게 유연해 진다. 따라서, 광섬유 나선(2)에 전해지는 외력을 완화하여, 내마이크로벤드 특성을 확보할 수 있다.

또한, 광섬유 리본(51)이 된 상태에서의 프라이머리층(3)의 영률을 0.72 MPa 이하로 함으로써, 광섬유 착색 심선(1)에 측압이 가해진 경우에 생기는 광의 전달 손실을 억제하여, 내마이크로벤드 특성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 영률을 0.20 MPa 이상으로 함으로써, 프라이머리층(3)이 과잉으로 유연해짐으로써 광섬유 나선(2)에 가해지는 외력의 완화가 불충분해지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 세컨더리층(4) 또는 착색층(5)의 영률을 700 MPa 이상 1400 MPa 이하로 함으로써, 프라이머리층(3) 및 광섬유 나선(2)을 외력이나 충격 등으로부터 보호할 수 있다.

또한, 광섬유 케이블(50)은, 프라이머리층(3)의 리본화 후 경화도가 75% 이상인 광섬유 리본(51)을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 이로써, 예를 들면, 시스(55) 내에 물이 침입한 경우라도, 프라이머리층(3)이 광섬유 나선(2)으로부터 박리되는 것을 억제하여, 광섬유 케이블(50)의 신뢰성을 확보할 수 있다.

그리고, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 각종 변경을 가할 수 있다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 세컨더리층(4) 및 착색층(5)을 구비한 광섬유 착색 심선(1)에 대하여 설명하였으나, 착색층(5)이 세컨더리층(4)을 겸함으로써, 프라이머리층(3)과 착색층(5)이 인접하고 있어도 된다. 이 경우, 착색 전의 프라이머리 영률은, 프라이머리층 형성 공정 후에서의 프라이머리층(3)의 영률을 가리킨다.

또한, 상기 실시형태의 광섬유 리본(51)은, 연결부(115)가 도 2와 같이 지그재그형으로 배치되어 있었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 연결부(115)는 지그재그형으로 배치되어 있지 않아도 되고, 복수의 광섬유 착색 심선(1)을 연결부(115)가 일체로 덮고 있어도 된다.

그 외에, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 상기한 실시형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하며, 또한 상기한 실시형태나 변형예를 적절히 조합시켜도 된다.

1: 광섬유 착색 심선, 2: 광섬유 나선, 3: 프라이머리층, 4: 세컨더리층, 5: 착색층, 50: 광섬유 케이블, 51: 광섬유 리본, 54: 랩핑 튜브, 55: 시스, 56: 항장력체, 115: 연결부

Claims

복수의 광섬유(optical fiber) 착색 심선(心線)끼리를, UV 경화형 수지에 의해 형성된 연결부에서 서로 연결하여 이루어지는 광섬유 리본으로서,
상기 광섬유 착색 심선은 각각,
광섬유 나선(裸線);
상기 광섬유 나선을 덮는 UV 경화형 수지에 의해 형성된 프라이머리층(primary layer);
상기 프라이머리층을 덮는 UV 경화형 수지에 의해 형성된 세컨더리층(secondary layer); 및
상기 세컨더리층의 외측에 배치되고, 착색된 UV 경화형 수지에 의해 형성된 착색층;을 구비하고,
상기 프라이머리층의 영률(Young's modulus)이, 상기 프라이머리층의 포화 영률에 대하여 75% 이상인,
광섬유 리본.
제1항에 있어서,
상기 프라이머리층의 포화 영률이 0.88 MPa 이하인, 광섬유 리본.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 프라이머리층의 영률이, 0.20 MPa 이상 0.72 MPa 이하인, 광섬유 리본.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 착색층의 영률이 700 MPa 이상 1400 MPa 이하인, 광섬유 리본.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세컨더리층의 영률이, 700 MPa 이상 1400 MPa 이하인, 광섬유 리본.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 광섬유 리본; 및
상기 광섬유 리본을 내부에 수용하는 시스(sheath);
를 포함하는 광섬유 케이블.
광섬유 나선을 형성하는 나선 형성 단계;
상기 광섬유 나선의 주위에 UV 경화형 수지를 도포하고, UV 광을 조사(照射)하여 프라이머리층을 형성하는 프라이머리층 형성 단계;
상기 프라이머리층의 주위에 UV 경화형 수지를 도포하고, UV 광을 조사하여 착색층을 형성하는 착색층 형성 단계; 및
상기 나선 형성 단계, 상기 프라이머리층 형성 단계, 및 상기 착색층 형성 단계를 거쳐 형성된 복수의 광섬유 착색 심선에 UV 경화형 수지를 도포하고, UV 광을 조사하여 상기 UV 경화형 수지를 경화시킴으로써 복수의 상기 광섬유 착색 심선끼리를 연결하여, 광섬유 리본을 형성하는 리본 형성 단계;
를 포함하고,
상기 리본 형성 단계 후의 상기 프라이머리층의 영률이, 상기 프라이머리층의 포화 영률에 대하여 75% 이상인,
광섬유 리본의 제조 방법.
복수의 광섬유 착색 심선끼리를, UV 경화형 수지에 의해 형성된 연결부에서 서로 연결하여 이루어지는 광섬유 리본으로서,
상기 광섬유 착색 심선은 각각,
광섬유 나선;
상기 광섬유 나선을 덮는 UV 경화형 수지에 의해 형성된 프라이머리층;
상기 프라이머리층의 외측에 배치되고, 착색된 UV 경화형 수지에 의해 형성된 착색층;을 구비하고,
상기 프라이머리층의 영률이, 상기 프라이머리층의 포화 영률에 대하여 75% 이상인,
광섬유 리본.